電動(dòng)汽車蓄電池在充電的時(shí)候，電池的電壓呈上升狀態(tài)?？梢岳斫鉃殡姵仉妷涸谧兓?。而充電器輸出端電壓是否在變化，重要取決于充電器。不同充電器充電策略也是不相同的，例如恒壓限流方式，恒流限壓方式。

恒壓限流的充電器(單塊電池)，輸出電壓在14左右，電池充電時(shí)電壓會(huì)上升，而此時(shí)電流是限定的，電池電壓上升到設(shè)定值14-14.4V時(shí)充電結(jié)束，可以認(rèn)為充滿電。這個(gè)充電過程，充電器兩端的電壓始終是恒定的。汽車上的發(fā)電機(jī)也是如此的原理，最高輸出電壓在14-14.4V左右，電流沒有限定。因此充電初期電流會(huì)特別大，某些汽車發(fā)電機(jī)皮帶過松以后，啟動(dòng)車輛就會(huì)聽到發(fā)電機(jī)皮帶打滑的吱吱聲，這就是因?yàn)槌跗诔潆婋娏鞔?，此時(shí)發(fā)電機(jī)要高功率輸出。

恒流限壓的充電器充電時(shí)輸出電壓是不斷變化的，恒流充電對(duì)蓄電池壽命影響最小，一般的智能充電器都采用此種策略。充電時(shí)為了保證電瓶電流恒定，電池兩端電壓是變化的，電池電壓上升充電器電壓也會(huì)上升，當(dāng)上升到設(shè)定電壓時(shí)，充電器電壓便停止升高。此時(shí)充電電流會(huì)低于設(shè)定電流。

鋰離子電池(Li-ionBatteries)是鋰離子電池發(fā)展而來。所以在介紹Li-ion之前，先介紹鋰離子電池。舉例來講，紐扣式電池就屬于鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料是二氧化錳或亞硫酰氯，負(fù)極是鋰。電池組裝完成后電池即有電壓，不需充電。這種電池也可以充電，但循環(huán)性能不好，在充放電循環(huán)過程中，容易形成鋰枝晶，造成電池內(nèi)部短路，所以一般情況下這種電池是禁止充電的。

后來，日本索尼公司發(fā)明了以炭材料為負(fù)極，以含鋰的化合物作正極的鋰離子電池，在充放電過程中，沒有金屬鋰存在，只有鋰離子，這就是鋰離子電池。

20世紀(jì)90年代初，日本Sony能源開發(fā)公司和加拿大Moli能源公司分別研制成功了新型的鋰離子蓄電池，不僅性能良好，而且對(duì)環(huán)境無污染。隨著信息技術(shù)、手持式機(jī)械和電動(dòng)汽車的迅猛發(fā)展，對(duì)高效能電源的需求急劇上升，鋰離子電池已成為目前發(fā)展最為迅速的領(lǐng)域之一。

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鋰離子電池的結(jié)構(gòu)及原理

鋰離子電池的重要組成：

（1）正極活性物質(zhì)重要指鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰等，導(dǎo)電集流體一般使用厚度在10--20微米的鋁箔；

（2）隔膜一種特殊的塑料膜，可以讓鋰離子通過，但卻是電子的絕緣體，目前重要有PE和PP兩種及其組合。還有一類無機(jī)固體隔膜，如氧化鋁隔膜涂層就是一種無機(jī)固體隔膜，；

（3）負(fù)極活性物質(zhì)重要指石墨、鈦酸鋰、或近似石墨結(jié)構(gòu)的碳材料，導(dǎo)電集流體一般使用厚度在7-15微米的銅箔；

（4）電解液一般為有機(jī)體系，如溶解有六氟磷酸鋰的碳酸酯類溶劑，另有些聚合物電池使用凝膠狀電解液；

（5）電池外殼重要分為硬殼（鋼殼、鋁殼、鍍鎳鐵殼等）和軟包（鋁塑膜）兩種。

當(dāng)電池充電時(shí)，鋰離子從正極中脫嵌，在負(fù)極中嵌入，放電時(shí)反之。這就要一個(gè)電極在組裝前處于嵌鋰狀態(tài)，一般選擇相對(duì)鋰而言電位大于3V且在空氣中穩(wěn)定的嵌鋰過渡金屬氧化物做正極，如LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4。

做為負(fù)極的材料則選擇電位盡可能接近鋰電位的可嵌入鋰化合物，如各種碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纖維、中間相小球碳素等和金屬氧化物，包括SnO、SnO2、錫復(fù)合氧化物SnBxPyOz(x=0.4～0.6，y=0.6～0.4，z=(2＋3x＋5y)/2)等。

電解質(zhì)采用LiPF6的乙烯碳酸脂（EC）、丙烯碳酸脂（PC）和低粘度二乙基碳酸脂（DEC）等烷基碳酸脂搭配的混合溶劑體系。

隔膜采用聚烯微多孔膜如PE、PP或它們復(fù)合膜，尤其是PP/PE/PP三層隔膜不僅熔點(diǎn)較低，而且具有較高的抗穿刺強(qiáng)度，起到了熱保險(xiǎn)用途。

外殼采用鋼或鋁材料，蓋體組件具有防爆斷電的功能。

基本工作原理

當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，正極的含鋰化合物有鋰離子脫出，鋰離子經(jīng)過電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。負(fù)極的炭材料呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，到達(dá)負(fù)極的鋰離子嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。

當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)（即我們使用電池的過程），嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運(yùn)動(dòng)回正極。回正極的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。

在鋰離子電池的充放電過程中，鋰離子處于從正極→負(fù)極→正極的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這就像一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就在搖椅兩端來回運(yùn)動(dòng)。所以鋰離子電池又叫搖椅式電池。

充放電機(jī)理

鋰離子電池的充電過程分為兩個(gè)階段：恒流充電階段和恒壓電流遞減充電階段。

鋰離子電池過度充放電會(huì)對(duì)正負(fù)極造成永久性損壞。過度放電導(dǎo)致負(fù)極碳片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷，而塌陷會(huì)造成充電過程中鋰離子無法插入；過度充電使過多的鋰離子嵌入負(fù)極碳結(jié)構(gòu)，而造成其中部分鋰離子再也無法釋放出來。

鋰離子電池保持性能最佳的充放電方式為淺充淺放。一般60%DOD是100%DOD條件下循環(huán)壽命的2~4倍。